Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

01.04.08 Физика плазмы

ПРОГРАММА-МИНИМУМ

кандидатского экзамена по специальности

01.04.08 «Физика плазмы»

по физико-математическим, химическим 
и техническим наукам

Введение

В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: статистика, элементарные процессы, физическая кинетика, магнитная гидродинамика, электродинамика сплошных сред, физика волновых процессов.

Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Министерства образования Российской Федерации по физике при участии Российского научного центра «Курчатовский институт», Института общей физики РАН, Московского физико-технического института (государственного университета), Объединенного института высоких температур РАН, физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова и Московского государственного инженерно-физического института.

1.  Термодинамика плазмы

Понятие плазмы, квазинейтральность, микрополя, дебае вский радиус, идеальная и неидеальная плазма. Условие термодинамического равновесия, термическая ионизация, формула Саха, корональное равновесие, снижение потенциала ионизации. Вырождение плазмы, статистика Больцмана и Ферми—Дирака, модель Томаса—Ферми.

2.  Элементарные пр оцессы

Столкновения заряженных частиц, дальнодействие, частоты столкн овений, столкновения электронов с атомами (упругие и неупругие), столкновения тяжелых частиц. Ионизация, рекомбинация, перезарядка и прилипание. Возбуждение и диссоциация молекул электронным ударом.

3.  Физическая кин етика

Уравнения Больцмана и Власова, интеграл столкновений, время ма ксвеллизации и скорость выравнивания температур различных компонент плазмы. Скорость ионообразования и рекомбинации электронов и ионов, образование и разрушение возбужденных атомов (ионов). Явления переноса в плазме, электропроводность, диффузия и теплопроводность частиц при наличии и отсутствии магнитного поля. Кинетика возбужденных молекул в плазме.

4.  Динамика заряженных частиц 
в электрическом и ма
гнитном полях

Движение в скрещенных электрическом и магнитном полях. Дрейф овое приближение, разновидности дрейфового движения. Заряженная частица в высокочастотном поле. Понятие адиабатического инварианта.

5.  Магнитная гидр одинамика плазмы

Уравнения движения плазмы в магнитном поле, проникновение магнитного поля в плазму, вмороженность магнитного поля. Законы сохранения в идеальной одножидкостной МГД. Двухжидкостное приближение.

6.  Неустойчивость плазмы

Равновесные конфигурации плазмы в магнитной гидродинамике, пинч. Неустойчивость плазмы, виды неустойчивости, перегревная и ионизационная неустойчивости. Энергетический принцип МГД-устойчивости.

7.  Колебания и волны в плазме

Основные типы колебаний и волн в плазме: лэнгмюровские электро нные и ионные, электромагнитные, ионно-звуковые, магнитозвуковые, альфвеновские. Показатель преломления плазмы, пространственная и временнбя дисперсия, фазовая и групповая скорости плазменных волн.

8.  Взаимодействие з аряженных частиц 
с волнами в плазме

Возбуждение и затухание волн в плазме, черенковское излучение, з атухание Ландау. Раскачка плазменных колебаний пучками. Квазилинейное приближение.

9.  Взаимодействие электромагнитных волн с плазмой

Распространение электромагнитных волн в неоднородной плазме, геометрическая оптика, плазменный резонанс, циклотронный резонанс, линейная трансформация. Основные нелинейные процессы взаимодейс твия волн, неустойчивость плазмы в сильном электромагнитном поле. Рассеяние и трансформация волн.

10.  Излучение плазмы

Элементарные радиационные проце ссы, интенсивность спектральных линий, сплошные спектры, вынужденное испускание. Пробеги излучения, перенос излучения в среде, оптически прозрачная и непрозрачная плазма, лучистая теплопроводность.

11.  Диагностика плазмы

Зондовые методы, оптические методы, СВЧ-методы, ко рпускулярные методы, лазерное рассеяние, магнитные измерения.

12.  Электрический разряд в газах

Основные виды разряда: тлеющий разряд, искра, электр ическая дуга, ВЧ-, СВЧ- и оптический разряд. Условия стационарности разряда, излучающий разряд в плотной плазме, плазменно-пучковый разряд.

13.  Гидродинамич еские и тепловые явления в плазме

Ударные волны в плазме, скачок уплотнения, релаксационный слой, изл учение ударных волн, нелинейные волны теплопроводности. Токовые слои.

14.  Прикладные пр облемы физики плазмы

Управляемый термоядерный синтез, ма гнитное удержание и нагрев плазмы в магнитных ловушках и инерциальных системах.

Геофизические и астрофизические пла зменные явления — ионосфера Земли, межпланетная плазма, звезды.

Плазменные исто чники излучения, плазменная СВЧ-электроника.

Преобразование те пловой энергии в электрическую: МГД-преобразователи, тепловые преобразователи.

Химические реакции в равновесной и неравновесной плазме. Мех анизмы и кинетика осуществления плазмохимических реакций, роль заряженных и возбужденных частиц. Энергетика химических реакций в электрических разрядах. Закалка продуктов плазмохимических процессов. Методы диагностики химически активной плазмы.

Взаимодействие плазмы с поверхностью твердых тел. Плазменные технологии (травление, имплантация, упрочнение, нанесение покрытий и пр.).

Основная литература

Франк-Каменецкий Д.А. Лекции по физике плазмы. М.: Атомиздат, 1968.

Кролл Н., Трайвелпис А. Основы физики плазмы. М.: Мир, 1975.

Арцимович Л.А., Сагдеев Р.З. Физика плазмы для физиков. М.: Атоми здат, 1979.

Основы физики плазмы. Т.1, 2 и доп. к т. 2. / Под ред. Р.З. Сагде ева, М.Н. Розенблюта. М.: Энергоатомиздат, 1984—1985.

Энциклопедия ни зкотемпературной плазмы. Вводный том. 
Ч. I—IV/ Под ред. В.Е. Фортова. М.: Наука, 2000.

Александров А.Ф., Богданкевич Л.С., Рухадзе А.А. Основы эле ктродинамики плазмы. М.: Высш. шк., 1988.

Трубников Б.А. Теория плазмы: Учеб. пособие для вузов. М.: Эне ргоатомиздат, 1996.

Лукьянов С.Ю., Ковальский Н.Г. Горячая плазма и упра вляемый термоядерный синтез: Учеб. для вузов. М.: МФТИ, 1999.

Кадомцев Б.Б. Ко ллективные явления в плазме. М.: Наука, 1988.

Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемп ературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966.

Райзер Ю.П. Физ ика газового разряда. М.: Наука, 1987.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 10 т. М.: На ука. Т. 3: Квантовая механика Т. 5: Статистическая физика. Т.7: Электродинамика сплошных сред. Т. 10: Физическая кинетика.

Румер Ю.Б., Рывкин М.Ш. Термодинамика, статистическая физ ика и кинетика. Новосибирск: Изд-во НГУ, 2000.

Силин В.П. Введение в кинетическую теорию газов. М.: На ука, 1998.

Методы исследов ания плазмы / Под ред. В. Лохте-Хольгревена. М.: Мир, 1971.

Диагностика плазмы / Под ред. Р. Хаддлстоуна, С. Леона рда. М.: Мир, 1967.

Смирнов Б.М. Физика атома и иона. М.: Энергоатоми здат, 1986.

Смирнов Б.М. Физика слабоионизир ованного газа. М.: Наука, 1972.

Михайловский А.Б. Теория плазменных неустойчивостей. В 2 т. М.: Атоми здат, 1975—1977. Т. 1, 1975; Т. 2, 1977.

Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной пла змы. М.: Наука, 1984.

Иванов А.А., Соболева Т.К. Неравновесная плазмохимия. М.: Атоми здат, 1978.

Животов В.К., Русанов В.Д., Фридман А.А. Диагностика неравн овесной химически активной плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1985.

Веденов А.А. Задачник по физике плазмы. М.: Ато миздат, 1981.

Биберман Л.М., Воробьев В.С., Якубов И.Т. Кинетика неравнове сной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982.

Генин Л.Г., Свиридов В.Г. Гидрод инамика и теплообмен МГД-течений в каналах. М.: Изд-во МЭИ, 2001.

Фортов В.Е., Якубов И.Т. Физика неид еальной плазмы. М.: ОИХФ, 1984.

Дополнительная литература

Итоги науки и техники. Физика плазмы: Серия сб. / Под ред. В.Д. Шафранова. М.: ВИНИТИ.

Вопросы теории плазмы: Серия сб. / Под ред. М.А. Леонтовича, Б.Б. Кадомц ева. М.: Атомиздат.

Химия плазмы: Серия сб. / Под ред. Б.М. Смирнова. М.: Энергоатомиздат.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика